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1989年南京大学率先响应当时国家教委要保护基础学科的号召,成立了系级建制的教改单位――南京大学基础学科教学强化部�以下简称强化部�。由于仅在实施教改过程中强调宽厚的基础、注重科学研究训练、实行多次选择等,特征十分明显,同行称之为大理科模式。强化部运行至今已有15年,进入了新的世纪,规模也已经由小班试点发展成每怖300到400人的基础学科教育学院,学生的学科方向已经涉及到理科9个系。
强化部成立伊始,我们曾对若干问题进行过很多思考以形成我们的指导思想。我们考虑过中国传统教育中知识的地位,传统的治学方式,大师辈出的时代和上世纪50年代以后的曲折,以及改革开放以后国外对我国留学生的评价等;我们也看到了世纪之交很多交叉学科和边缘学科的出现、多学科共同参与且成果共享的局面、全球交流与合作的广泛可能等等。看来对于大学本科教育来说,坚实的基础和宽阔的知识面十分重要。如何把对学生科学素养、创新意识、科学精神、科学道德和探索精神的培养放到重要的位置上来,使之与知识的传授处于平衡的位置,需要对原有体系进行反思。如何培养从观念到行为方式都适合新时代要求的人才,需要重大的举措。
当初兴办基础学科教学强化部是为了“保护基础学科”,希望能够为基础学科今后的发展作人才储备。不久我们就确立了更为积极的目标:培养新型的理科人才,探索新时代人才成长规律和教育途径。下面我们就大理科人才的群体特征,培养体系以及存在问题逐一予以介绍。
一、新型人才的群体特征
在总结工作的时候列出亮点自然十分重要。在人才培养中个别人的突出表现往往是最为人们津津乐道的。用个案来支撑论点的作用常常被夸大了。例如我们有一位学生写了一部书稿,在校、系三项国家级优秀教学成果奖中都被列为重要的典型事例。我们觉得教育工作更应该关心培养目标和学生的群体特征。在大理科模式之下,学生的群体特征是十分明显的。
1�坚持的基础和宽阔的知识面。他们有能力交叉选择或胜任交叉领域的学习、工作,在新兴、交叉边缘学科中发挥他们的作用。这一点似乎是难以量化和作比较的,但是我们注意到学生学科的方向,论文方向和读研方向各不相同的现象屡见不鲜。例如1995届一位学生为物理方向。做化学论文、读生物物理研究生。统计表明,读研学生超过三分之一交叉选择学科方向。具体说,1999届学生的比例为38�46%。他们在这些学科方向上学习游刃有余表明了他们有足够好的基础和知识面。在大理科模式下学生有较多的选择余地和较方便的选择方式。设计自己的知识结构成为很普遍的行为。每年校庆学生科学报告会上,多个学科方向的学生济济一堂。在不同方向学生之间的讨论和提问司空见惯也从一个侧面反映了学生的知识结构。
2�有较强的科学精神和创新意识。在本科阶段我们注重科学思维、科学精神、创新意识和科学道德的培养。我们认为在本科阶段要求出成果、发表文章是不科学的,不能作为普遍要求。事实上我们的学生在研究生阶段均有较多、较高水平的论文发表。这可以说是第二个群体特征。有学生署名的SCI文章高达17篇,而有的在《自然》和《科学》等级别的期刊上发表了文章。
3�有较高的知识水平。知识是能力的物质基础。我们提倡与国际相比拟的知识水平,并把它作为教改成功与否的标志之一。
4�掌握现代手段。我们协同学校分析中心为学生开课,开展大型仪器上岗培训。合格学生可以取得上岗证。在高年级的科研训练中这些学生就可以真刀真枪地做研究了。据我所知,本科生掌握大型仪器作为普遍要求即使在先进国家的名牌大学也尚难做到。
5�热爱基础学科
这些学生受到了校内外广泛的注意,成为最受欢迎的研究生生源。
二、培养体系
南京大学强化部“以重点学科为依托、按学科群设基础课、将科研训练纳入教学计划、贯通本科与研究生教育”的模式是在不断的探索、实践过程中逐步形成和得到改善的。培养体系的设置紧紧围绕培养理科基础人才这个中心。贯通本科与研究生教育,使得我们可以统筹安排课程以及科研训练。对于少数无意直接读研的学生通过分流作出妥善安排。
1�强化部按学科群设置基础课,积极进行课程改革,鼓励学生交叉选课,构建各有特色的知识结构。例如生物学被列为所有学生的必修课,化学生物类的学生要学数学物理方法和理论物理,数理类的学生要化学、大学天文学等等。又如生物物理方向的学生以物理为主,兼学化学生物类课程,如有机化学、生物化学、分子遗传学等等。这样就使得这些学生构成了一种不同于传统的新的类型。
2�将为期一年的科研训练纳入教学计划。在前三年各种课内外活动的铺垫以后,第四学年进入课题组后集中训练。我们曾经提过“提前进实验室”或“早期介入科学研究的训练”思路。后来我们认识到本科阶段是否可以或应该进行科学研究训练需要论证。如果肯定,则应该纳入计划。所谓“提前”则意味着不按规律办事或不规范。对于理科基础性人才来说,科研意识、科学道德、科学素养和初步的科研技能是很重要的。这些往往不是课堂上所能学到的。课堂、课外、实验、实习都应为科研训练作铺垫。在四年级,学生基本修完必修课,集中进行为期一年的科研训练。我们学校不少的重点学科、重点实验室为此提供了极好的条件。在实验室和课题组中学生耳濡目染,可以领略老一辈科学家的风范,也可以向青年学者学习科学态度、工作作风、科学思维和创造精神。通过介入课题,学习基本技能。不少学生从暑期甚至更早就进入实验室。虽然我们并不要求出成果,但是出成果相当普遍。有的同学甚至可以说是硕果累累。这种训练有利于使学生在知识、能力结构和素质上具备条件,顺利向研究生阶段过渡。
3�多次选择、逐步到位、有多种选择的余地是“大理科”又一与众不同之处。强化部学生除了一年级全部为相同的公共基础以外,可以按照学科大类、一级学科方向、科研训练方向、研究生方向等步骤多次自由作出抉择、逐步定位到适合自己的方向。这样做既有利于学生了解多个学科方向,又使学生能体现个性、充分发挥自己的积极性。有人觉得以上做法与国外雷同甚或不如国外的做法:国外可以一年甚至两年以后再申报专业。但是,对国外体制有具体了解的人知道,这两者显然是不同的。由于我们对基础科学人才的培养方针是少而精,不可能采取广种薄收、自生自灭的做法。我们在扩大选择余地的同时加强了指导、咨询,还通过高、低年级混编科学沙龙使学生逐步了解学科方向。目前看来学生敬业精神好,从来没有专业思想问题。这种做法又不同于传统的因材施教、重点培养。我们不是站在学生以外去评判、左右学生,而是顾及学生立场努力创造好的育人环境,提供选择余地。我们体会到,给了选择的权利学生会自觉地拓宽知识面、构建自己的知识结构,这不是行政号召所能奏效的。
4�充分利用全校资源。强化部教师是专兼结合,以兼为主、相对稳定。教师、导师可在全校范围内招聘,同时共享各院系实验资源、分享各院系教改成果。由于强化部教学环境宽松,对教师教改积极支持,任课教师乐于应聘,把受聘看作是荣誉。有的教师也通过教学物色研究生。强化部不断为相关院系输送研究生,组建基础学科教育学院以后又大量接纳相关院系的�基地班�本科生,共享大理科模式的优越性,形成了极好的相互支持关系。
5�注重全面培养,鼓励面向基础。“基础学科巡礼”等社会实践活动对学生有很好的教育作用。大理科班建立了年度嘉奖制度,对在科技活动、社会工作、文体活动、文明行为方面有突出表现,或对形成良好风气有贡献的学生予以表彰。
6�强化部和基础学院注重基础课教材建设,积极使用新教材。除了采用少量国外适用教材外,我们使用了较多的自行编、著的教材。我校化学化工学院江元生院士的《结构化学》出版前就首先在强化部试用。此后又出版了相应的英文版Molecular Structure Theory。数理类的化学课采用傅献采先生的《大学化学》教材。姚天扬教授等编写的《化学原理》和《谱学原理》从一开始就在基础学院使用。我编写的《大学物理学》也有相应的英文版University Physics。后者正作为基础学院的基本教材。许望教授的《理论物理》�非物理类�也已经试用多遍。数学类有罗亚平教授等的《大学数学》和即将出版的苏维宜教授的《高等数学》。众多的高水平教材是课程改革的成果,也是课程改革的保证。
三、存在的问题
1�从1997年起开始了基础学科教育学院的构思和试运行。大理科模式的适用性和优越性现已在面上展开,受益面扩大了近10倍。1998年正式成立了学院,结构如下图所示。至今已经有两届毕业生。在进一步前进的过程中我们提出了按学科背景划分的分层次教学方案和模块式的课程体系。然而由于数、理、化等课程的师资紧缺,目前仍以开百人以上的大课为主。外语课程教学班也偏大。如果要求每门都开出三到四种层次的课程则师资困难极大。
2�在扩大受益面的同时如何将“先遣队”分离出来困难也很大。如果没有在“先遣队”中作力度较大的改革试点�甚至冒一定的风险�,则改革的进程将延缓甚至停顿。
3�由于分校区的设置,造成一些局部性或暂时的问题。如,高低年级混编的科学沙龙夭折,理、化分校使得学科交流受阻等。
注释:①Jun Wang and Wei Wang�Reduction meet simplicity of protein.Nature structural biology�6�1033-1037�1999��Junjun Wu et al.Control of Energy Transfer in Oriented Conjugated Polymer-Mesoporous Silica Composites�Science 288�652-6�2000��Congjun Wang et al.Electrochromic nanocrystal quentum Dots�Science 291�2390�2001�.
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